CC BY
0
УДК 504.05
СПЕЦИФИКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫБРОСОВ ЦЕМЕНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА
НА АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ
А. В. Котов Научный руководитель - О. В. Тасейко
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газеты «Красноярский рабочий», 31
Kotalekc2003@mail.ru
В статье рассматривается влияние выбросов предприятия ООО «Красноярский цемент» на качество атмосферного воздуха в г. Красноярск.
Ключевые слова: качество атмосферного воздуха, предельно допустимые выбросы (ПДВ), суммарный норматив ПДВ, программа мониторинга
SPECIFICS OF THE IMPACT OF CEMENT PRODUCTION EMISSIONS
ON ATMOSPHERIC AIR
A. V. Kotov Scientific supervisor - O. V. Taseiko
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
Kotalekc2003@mail.ru
The article examines the impact of emissions from the enterprise LLC "Krasnoyarsk cement" on the quality of atmospheric air in Krasnoyarsk.
Keywords: air pollution, maximum permissible emissions (MPI), total MPI standard, monitoring program, sanitary standards of surface concentrations
В результате проверки Управлением Федеральной службы по надзору в сфере природопользования по Красноярскому краю (Управление Росприроднадзора по Красноярскому краю) соблюдения требований законодательства РФ в сфере охраны атмосферного воздуха ООО "Красноярский цемент" в 2014 году было зафиксировано превышение установленных нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ), по оксидам азота более, чем в два раза, которые отражены в разрешении №05-1/32-161 от 13.12.2013 г на выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух.
По материалам проверки в отношении юридического лица- ООО «Красноярский цемент» возбуждены дела об административном правонарушении по ст.8.1 и по ст.8.21 КоАП РФ.
«Красноярский цемент» разработал новый проекта нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) для своих производственных объектов. При этом Управлением Росприроднадзора по Красноярскому краю установлено что проект нормативов ПДВ в новой редакции соответствие требованиям действующего законодательства в области охраны атмосферного воздуха.
Проектом предлагаются к установлению суммарный норматив ПДВ по основной производственной площадке Предприятия в количестве 2385,224 т/год, в то же время сводным томом ПДВ г. Красноярска предусмотрены суммарный норматив ПДВ по этой
площадке в количестве 2277,5т/год, увеличение суммарного норматива ПДВ в проекте произошло за счет увеличения на 814,253т/год норматива ПДВ по веществу «Азота диоксид (Азот (IV) оксид)» уменьшения на 51,003 т/год норматива ПДВ по веществу «Азота оксид».
Проведенные расчеты рассеивания загрязняющих веществ на момент проведения инвентаризации 2013 году подтверждают соблюдение действующих санитарных норм приземных концентраций вещества «Азота диоксид (Азот (IV) оксид)»
Выбросы цементных производств оказывают существенное воздействие на качество атмосферного воздуха и, как следствие, на здоровье населения. Особую опасность представляют тяжелые металлы, включая таллий и ртуть. Для решения задачи управления качеством воздуха урбанизированных территорий в части выбросов цементных производств разрабатывались тома ПДВ, которые контролируют выброс вредных веществ на производстве. Благодаря соблюдениям ПДВ можно уменьшить негативное воздействие выбросов на население и окружающую среду.
Объекты исследования: Близлежащие к ООО «Красноярский цемент» жилые районы (ул. Кутузова); отдаленные жилые районы (ул. Красномосковская, ул. Сурикова)
Задачей исследования является анализ влияния деятельности предприятия ООО «Красноярский цемент» на качество атмосферного воздуха в г. Красноярск. Для решения задачи были проанализированы результаты мониторинга атмосферного воздуха г. Красноярска на постах государственной наблюдательной сети за 2017-2019 гг. в районе расположения цементного завода.
Вдыхание загрязненного оксидом азота воздуха у большинства людей не вызывает побочных эффектов, однако, в случаях передозировки он приводит к диарее, слабости, тошноте, головной боли, учащению пульса и сердцебиения, задержкам воды, усталости, раздражениям на коже и сухости во рту. Также побочными являются проблемы с дыханием, сильная аллергия или сыпь, крапивница, зуд, одышка, опасные для жизни осложнения астмы, внезапный озноб, потливость, тремор, рвота и обмороки. Наибольшую опасность представляет диоксид азота (NO2). Кроме всего, воздействие оксидов азота на органы дыхания человека приводит к нарушению функций легких и бронхов. При длительном воздействии в концентрациях, превышающих гигиенический норматив, люди заболевают хроническим бронхитом, воспалением слизистой желудочно-кишечного тракта, страдают сердечной слабостью, а также нервными расстройствами. Оксиды азота ответственны за возникновение смога и кислотных дождей.
Существуют три пути образования оксидов азота при обжиге портландцементного клинкера: тепловые оксиды азота (тепловые NOx); быстрые оксиды азота (быстрые NOx); топливные оксиды азота (топливные NOx).
Тепловые NOx образуются при высокой температуре (Т> 1500 Ю) и высокой концентрации кислорода при окислении атмосферного азота кислородом в процессе горения (механизм Зельдовича). Количество образующихся тепловых NOx увеличивается с увеличением температуры факела и коэффициента избытка воздуха в печи. Тепловые NOx образуются преимущественно при сжигании газообразного топлива (природный газ и сжиженный нефтяной газ) и топлива, в котором не содержатся вещества, имеющие в своем составе азот. Быстрые NOx образуются в факеле горящего топлива путем сложных реакций взаимодействия радикалов СН с азотом N2 с образованием HCN, который затем быстро распадается на NOx, CO2 и H2O (механизм Фенимора). Количество быстрых NOx зависит от формы и температурного профиля факела и увеличивается при сжигании обогащенных смесей и при низкотемпературном горении, достигая 25 % от общего количества образующихся оксидов азота. Топливные NOx образуются из азотосодержащих соединений, входящих в состав твердых и жидких топлив, особенно угля. Даже относительно чистый уголь содержит около одного процента по массе химически связанного азота. Механизм образования NOx заключается в превращении азотосодержащих соединений топлива в аммиак и HCN с последующим доокислением до NOx. Топливные NOx образуются при
низкотемпературном горении, когда образование NOx по остальным механизмам относительно невелико.
Выбросы NOx особенно велики для длинных вращающихся печей мокрого способа производства при обжиге труднообжигаемых сырьевых смесей с использованием газообразного топлива. С увеличением влажности топлива выбросы NOx снижаются.
ДрОКИМф
д. Мииимо
9
Солонцы
ш
А ц Цмт|МбЯВыЙ
3
ч
Красноярск
Рис.1. Расположение постов (Синий круг-местоположение Цементного завода)
Рис.2. Динамика концентраций N0 и N02 в атмосферном воздухе г. Красноярска, 2017-2019г.
Анализ динамики оксидов азота показал, что на всех постах содержание оксида азота в атмосферном воздухе не превышает ПДК максимальную разовую. При этом более высокие уровни его наблюдаются в зимний период. И превышает среднегодовую ПДК в холодный период времени. Для диоксида азота наблюдается аналогичная динамика.
Сравнение уровня загрязнения на разных постах показало, что концентрация вещества NO в воздухе за период времени 2017-2019гг. в близлежащем посту к предприятию ООО «Красноярский цемент» в большинстве случаев выше, чем концентрация в отдалённых постах. Наблюдается повышение показателей концентрации в холодный период времени. Повышение связанно с тем, что при производстве сжигается больше топлива. Топливные NOx образуются из азотосодержащих соединений, входящих в состав твердых и жидких топлив, особенно угля, топливные NOx образуются при низкотемпературном горении. Быстрые NOx образуются в факеле горящего топлива путем сложных реакций взаимодействия радикалов СН с азотом N2 с образованием HCN, который затем быстро распадается на NOx, CO2 и H2O. Количество быстрых NOx зависит от формы и температурного профиля факела и увеличивается при сжигании обогащенных смесей и при низкотемпературном горении. Концентрация вещества NO2 (Азот (IV) оксид)» в воздухе за период времени 2017-2019гг. в близлежащем посту к предприятию ООО «Красноярский цемент» чаще ниже, чем концентрация в отдаленных постах.
Статья опубликована с использованием гранта Президента Российской Федерации на развитие гражданского общества, предоставленного Фондом президентских грантов.
Библиографические ссылки
1. Документ представления на утверждение сроков поэтапного достижения ПДВ для ООО «Красноярский цемент» Управлением Федеральной службы по надзору в сфере природопользования по Красноярскому краю от 22.05ю2014г. №05-1/54-3252
2. Документ о рассмотрении обращения Управлением Федеральной службы по надзору в сфере природопользования по Красноярскому краю №03-1/24-2503 от 24.04.2014г.
3. Диоксид азота в атмосферном воздухе и его влияние на здоровье человека [Электронный ресурс]. URL :https://testslab.ru/stati/dioksid-azota (Дата обращения 30.03.2021).
4. Оксид азота: общие сведения, влияние на человека и окружающую среду [Электронный ресурс]. URL: http ://ekob alans.ru/harmful-substances/oksid-azota (Дата обращения 30.03.2021).
5. Справочники НДТ 2015. ИТС 6-2015 «Производство цемента» [Электронный ресурс]. URL:https://www.gost.ru/portal/gost/home/activity/NDT/sprav_NDT_2015 (Дата обращения 13.04.2021).
6. Комплексный мониторинг состояния окружающей среды Красноярского края [Электронный ресурс]. URL:http://krasecology.ru (Дата обращения: 6.03.2021).
7. СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания». [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/document/573536177 (Дата обращения 15.04.2021).
© Котов А.В., Тасейко О. В., 2021
